Определение расчетных сбросных расходов при различных величинах подпора перед трубой

Н пруда, м	Wпр, м3	Qс, м3/с	Диаметр труб
			d=1,25 м			d=1,5
			Н, м	Qтр, м3/с	Н,м		Qтр, м3/с
1,0	6500	6,70	0,77	1,00	1,19		2,50
1,5	13000	5,9	1,13	2,00	1,32		3,00
2,0	30000	4,0	1,46	3,00	1,63		4,30
			1,74	3,90	1,81		5,00

Из таблицы видно, что трубу d=1,25 м можно применять только сдвоенную. По данным табл. 5 строим график зависимостей Q_с=ƒ(H) и пропускной способности труб Q_тр=ƒ(H), пересечение кривых дает необходимую глубину пруда, равную глубине подпора перед сооружением (рис. 6). На основании этого графика принимается решение по выбору наиболее экономичного сооружения.

Рис. 6. График расчета трубы с учетом аккумуляции

4. Определение минимальной высоты насыпи для размещения труб

Минимальная высота насыпи по верховой бровке (рис. 7) принимается большей из двух значений:

H^B_{нас(мин)}=h_тр+δ+Δ₁+h_д.о., м, (12)

H^B_{нас(мин)}=(H+ Δ₂)·(1+m·ί_тр), м , (13)

где h_тр – высота трубы в свету, м;

δ – толщина стенки трубы, м;

Δ₁ – минимальная толщина засыпки над звеньями трубы, принимаемая для всех типов труб на автомобильных и городских дорогах равной 0,5 м (считая от верха трубы до низа дорожной одежды);

H – подпор воды перед трубой, м;

Δ₂ – минимальное возвышение бровки земляного полотна над расчетным уровнем поверхностных вод, равное 0,5 м при безнапорном режиме работы трубы и 1 м при напорном и полунапорном режимах;

h_д.о. – толщина дорожной одежды, м.

Минимальная высота насыпи по оси дороги (рис. 7) определяется по следующей формуле:

H_{нас(мин)} = H^B_{нас(мин)} + B/2· ί_тр, м, (14)

где B – ширина земляного полотна, м.

Рис. 7. Схема определения минимальной высоты насыпи

для размещения труб

5. Определение длины трубы

5.1. Определение длины железобетонной трубы при конических входных и выходных звеньях и раструбных оголовках

Для достижения наименьшей длины и соответственно стоимости трубы в большинстве случаев продольную ось трубы располагают перпендикулярно оси дороги. Косое пересечение дороги трубой, например, при пересечении дорогой глубоких логов или при спрямлении русла, вызывается стремлением совместить ось трубы с направлением течения воды в логе, чем улучшаются условия протекания сбросного расхода воды в трубе.

Длина трубы при крутизне откосов 1:1,5 и высоте насыпи до 6 м определяется по формуле:

L=l₁+l₂+2(m₁+m₂+m₃), м, (15)

где l₁ – длина тела трубы от оси дороги до конического звена входного

оголовка, м;

l₂ – длина тела трубы от оси дороги до конического звена выходного

оголовка, м.

, м; (16)

, м, (17)

где В – ширина земляного полотна, м;

H_нас – высота насыпи, м;

i_тр – уклон трубы;

α – угол пересечения оси дороги с осью трубы;

m₁=a∙cosα_p , м, (18)

где a – длина откосной стенки, м;

α_p = 20^º.

m₂=1,32+0,35+0,01=1,68 м; (19)

m₃= , м, (20)

c=0,5b+m₁∙tgα_p , м, (21)

где В – диаметр конического звена, м.

При α=90^º и при использовании стандартных откосных стенок величина m₃=0.

При высоте насыпи более 6 м происходят следующие изменения. Крутизна откосов, верхней части насыпи (высотой до 6 м) остается 1:1,5, а в нижней части (свыше 6 м) изменяется до 1:1,75. В связи с этим величины l₁ и l₂ определяются по формулам:

, м; (22)

, м. (23)